(19) |
 |
|
(11) |
EP 2 220 706 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
10.07.2013 Patentblatt 2013/28 |
(22) |
Anmeldetag: 02.10.2008 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
|
PCT/EP2008/008367 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
|
WO 2009/077022 (25.06.2009 Gazette 2009/26) |
|
(54) |
AKKUMULATOR
ACCUMULATOR
ACCUMULATEUR
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
18.12.2007 DE 102007061662
|
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
25.08.2010 Patentblatt 2010/34 |
(73) |
Patentinhaber: VB Autobatterie GmbH & Co. KGaA |
|
30419 Hannover (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- KOCH, Ingo
31789 Hameln (DE)
- KÖRBER, Arne
10585 Berlin (DE)
- BREMER, Dirk
31535 Neustadt (DE)
|
(74) |
Vertreter: Günther, Constantin et al |
|
Gramm, Lins & Partner
Freundallee 13 a 30173 Hannover 30173 Hannover (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-C- 78 061
|
US-A- 529 199
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Akkumulator mit einem Akkumulatorgehäuse, das mindestes
einen Zellraum hat, mit mehreren Elektroden und mit flüssigen Elektrolyten in jedem
Zellenraum, und mit jeweils mindestens einem Wandelement in den Zellenräumen zur Unterteilung
der Zellenräume in jeweils mindestens zwei miteinander kommunizierende Volumenräume,
wobei im unteren Bereich der Volumenräume eine kommunizierende Verbindung zwischen
den Volumenräumen für den flüssigen Elektrolyten und im oberen Bereich der Volumenräume
eine Druckausgleichsverbindung zwischen den Volumenräume zur Sicherstellung eines
gleichen Luftdrucks in den miteinander kommunizierenden Volumenräumen besteht.
[0002] US 4,963,444 A und
US 5,096,787 A offenbaren eine Bleibatterie mit einem in mehrere Zellräume aufgeteilten Gehäuse.
In den Zellräumen sind bleihaltige Elektrolytplattenstapel aufgenommen, die durch
Separatoren voneinander getrennt sind. Zudem ist in die Zellenräumen flüssiger Elektrolyt
eingefüllt, der insbesondere Schwefelsäure enthält.
[0003] Im Betrieb kann es zu einer ungleichförmigen Verteilung der Säurekonzentration über
die Höhe des Akkumulators kommen, was zu einer Reduzierung der Speicherkapazität des
Akkumulators führt. Daher ist es erwünscht, den flüssigen Elektrolyten im Betrieb
zu mischen. Hierzu wird durch Wandelemente angrenzend an Seitenwänden des Akkumulatorgehäuses
eine hydrostatische Pumpe geschaffen. Bei Bewegung des Akkumulators schwappt Elektrolyt
über die Oberkante der Wände in den durch eine Wand abgegrenzten Volumenraum, so dass
in diesem Volumenraum der Elektrolytspiegel höher als im angrenzenden Volumenraum
ist. Bei der Bewegung fließt zusätzlich Elektrolyt durch eine Öffnung im unteren Bereich
in den durch das Wandelemente abgrenzenden Volumenraum. Der in diesem Volumenraum
nunmehr höhere Elektrolytspiegel führt zu einem hydrostatischen Überdruck in dem Volumenraum,
so dass Elektrolyt aus dem überfüllten Volumenraum in den angrenzenden Volumenraum
wieder abfließt. Durch die hydrostatische Pumpe wird somit eine zirkulierende Elektrolytbewegung
erzwungen.
[0004] Auch
DE78061 offenbart ein derartiges galvanisches Element.
[0005] Die zirkulierende Elektrolytbewegung hat allerdings den Nachteil, dass sich im unteren
Bereich absetzender Schlamm und Partikel aufgewirbelt und in den Bereich oberhalb
der Separatoren bewegt werden. Hierdurch ist die Kurzschlussgefahr erhöht
[0006] US 529,199 offenbart ein Akkumulatorensystem, bei dem Fluid über eine Pumpeinrichtung in Zirkulation
versetzt wird. In einer Ausführungsform werden Akkumulatoren auf einer Wippe gelagert,
um mit Hilfe von Ableitelementen und Rinnen eine Umwälzung des Elektrolyts zu erreichen.
[0007] Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Akkumulator
mit einem Akkumulatorgehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem im Betrieb
der Bildung von Säureschichtung effektiv entgegengewirkt wird, während bereits abgelagerter
Schlamm nicht in den oberen Zellraum verbracht wird.
[0008] Die Aufgabe wird mit dem Akkumulator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
sich die Wandelemente mindestens soweit nach oben erstrecken, dass bei Bewegungsbeanspruchung
des Akkumulators in einem ersten Schritt Elektrolyt in mindestens einen Volumenraum
über die kommunizierende Verbindung im unteren Bereich fließt und im zweiten Schritt
Elektrolyt wieder über die kommunizierende Verbindung im unteren Bereich aus diesen
mindestens einen Volumenraum abfließt, ohne dass ein Überfließen von flüssigen Elektrolyten
von einem Volumenraum zum angrenzenden Volumenraum über die Oberkante der Wandelemente
erfolgt
[0009] Im Unterschied zu den bekannten Ausführungsformen wird mit Hilfe des Prinzips einer
kommunizierenden Röhre eine Hin- und Herbewegung des Elektrolyten über die kommunizierende
Verbindung im unteren Bereich der Volumenräume erzwungen und kein Umwälzen des Elektrolyten.
Es hat den Vorteil, dass sich am Boden ansammelnder Schlamm dort bleibt, da keine
Umwälzung des Elektrolyts erfolgt. Die bei einer solchen kommunizierenden Röhre erzwungene
Elektrolytbewegung ist ausreichend, um eine Säureschichtung aufzuheben.
[0010] Entscheidend hierfür ist, dass die Wandelemente soweit in Richtung zum die Zellenräume
abschließenden Deckel hochgezogen sind, dass bei einer Bewegung des Akkumulators im
Normalbetrieb, das heißt bei Kippen und Beschleunigen beziehungsweise Verzögern des
Akkumulators keine wesentlichen Elektrolytmengen über die Wandelemente in den benachbarten
Volumenraum überfließen.
[0011] Die Funktionsfähigkeit der kommunizierenden Röhren kann zudem nur sichergestellt
werden, wenn ein Druckausgleich im oberen Bereich der Volumenräume untereinander erfolgt,
so dass der Luftdruck auf das in den Volumenräumen befindliche Elektrolyt annähernd
gleich ist. Hierzu ist eine Druckausgleichsverbindung zwischen den Volumenräumen vorgesehen.
[0012] Im Normalbetrieb beträgt der Winkel einer durch die Wandelemente jeweils definierten
Ebene und dem Elektrolytspiegel in Ruhelage annähernd 90°. Ein Normalbetrieb ist dann
immer noch gegeben, wenn der Winkel zwischen Elektrolytspiegel und der durch ein Wandelement
definierten Ebene auf 83° und vorzugsweise auf 80° und besonders bevorzugt auf bis
70° verringert wird. Bis zu einer solchen Schrägstellung des Elektrolytspiegels soll
ein Überfließen von Elektrolyt über die Oberkante der Wandelemente unterbunden werden,
um bei einer solchen Normalbelastung den Effekt der kommunizierenden Röhren zu erzielen.
[0013] Entsprechend sollen sich somit die Wandelemente soweit nach oben erstrecken, dass
bei einer vom Hersteller vorgegebenen Sollfüllhöhe des Elektrolyten ein Überfließen
von Elektrolyt bis zu einem Winkel von mindestens 7° zwischen dem aktuellen Elektrolytspiegel
und einem im Akkumulatorengehäuse definierten Normalelektrolytspiegel verhindert wird.
Dieser Winkel beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens 10° und in einer
besonders bevorzugten Ausführungsform mindestens 20°.
[0014] Vorteilhaft ist es, wenn unmittelbar benachbart zu einer vertikalen Zellenraumwand
ein Wandelement so angeordnet ist, dass sich ein vertikaler Wandabschnitt über die
Höhe der im Zellenraum aufgenommenen plattenförmigen Elektroden hinaus erstreckt und
ein horizontaler Wandabschnitt oberhalb der Elektrodenplatten vom vertikalen Wandabschnitt
abgeht. Bei einer solchen Ausführungsform kann sich von dem horizontalen Wandabschnitt
ein weiterer vertikaler Wandabschnitt gegenüberliegend zu den Elektroden in Richtung
Deckelabschnitt des Zellenraums erstrecken. Hierdurch wird ein Speicherraum oberhalb
der Elektrodenplatten geschaffen, in den Elektrolyt sammeln kann, der vom unteren
Bereich in den Volumenraum bei einer Hinbewegung des Akkumulators einströmt. Bei einer
Rückbewegung oder nachfolgendem Stillstand des Akkumulators fließt das sich in dem
Sammelraum angesammelte Elektrolyt dann wieder nach unten über den unteren Bereich
der miteinander kommunizierenden Volumenräume in die angrenzenden Volumenräume ab.
Hierdurch wird ein Hin- und Her- Strom des Elektrolyten erzwungen, der durch Turbulenz
zu einer Vermischung führt.
[0015] In einer vorteilhaften Ausführungsform sind, insbesondere wenn die Elektrodenplatten
eng aneinander liegen und nur einen vernachlässigbaren Säuredurchtritt erlauben, die
Volumenräume teilweise durch aneinander anliegende Seitenkanten der gestapelten Elektrodenplatten
abgeteilt. Die Seitenkanten der durch Separatoren voneinander getrennten Elektrodenplatten
bilden zusammen mit diesen Separatoren somit einen Teil der Wandelemente.
[0016] Die Wandelemente können sich zwischen zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden der
Zellenräume erstrecken und dicht mit diesen Seitenwänden verbunden sein. Auf diese
Weise wird ein Volumenraum in eine definierte Kipprichtung abgegrenzt. Vorzugsweise
erstrecken sich die Wandelemente zwischen den eng benachbarten Seitenwänden eines
rechteckförmigen Zellenraumes.
[0017] Die Zellenräume können jeweils zwei sich gegenüberliegende Wandelemente zur Schaffung
von Volumenräumen in den gegenüberliegenden Seitenwänden angrenzenden Zellenraumabschnitten
haben. Damit werden die kommunizierenden Röhren bei einer Hin- und Rückbewegung an
beiden gegenüberliegenden Zellenraumabschnitten aktiv, wobei bei einem Zellenraumabschnitt
bei einer Hinbewegung der Speicherraum gefüllt und gleichzeitig in dem gegenüberliegenden
Volumenraum der Speicherraum geleert wird. Bei der Rückbewegung ist der Vorgang entsprechend
umgekehrt.
[0018] Die Wandelemente können dicht mit einem angrenzenden, die Zellenräume jeweils oben
abschließenden Deckelteil des Akkumulatorengehäuses verbunden sein. Damit wird ein
Überschießen von Elektrolyt über die Oberkanten der Wandelemente vollständig verhindert.
Bei einer solchen Ausführungsform muss jedoch eine Druckausgleichsverbindung vorhanden
sein, die z. B. über Bohrungen erfolgt, die von dem Volumenraum durch das Deckelteil
hindurchgeführt sind.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- - Schnittansicht durch einen Akkumulator mit zwei durch einen Wandelement abgetrennten
Volumenräumen
- Figur 2a) und b)
- - Akkumulator aus Figur 1 in zwei entgegengesetzten Kippstellungen;
- Figur 3
- - Skizze eines nach oben hin abgewinkelten Wandelementes in einem Akkumulatorgehäuse;
- Figur 4
- - Skizze eines oberhalb eines Elektrodenplattenstapels angeordneten Wandelementes.
[0020] Figur 1 lässt eine Schnittansicht eines Akkumulators 1 erkennen, der in an sich bekannter
Weise einen Akkumulatorgehäuse 2 hat, das durch einen Deckel (nicht dargestellt) in
an sich bekannter Weise abgeschlossen ist. In dem beispielsweise als Doppeldeckel
mit einem oberen und einem unteren Deckelteil mit zwischenliegenden Stegen ausgeführten
Deckel können in an sich bekannter Weise Entgasungskanäle ausgebildet sein.
[0021] Das Akkumulatorgehäuse 2 ist in Zellenräume aufgeteilt, wobei der Schnitt in Figur
1 einen solchen Zellenraum 3 zeigt. In die Zellenräume 3 sind plattenförmige Elektroden
4 durch Separatoren voneinander getrennt aneinander angrenzend aufgestapelt. Die Elektrodenplatten
4 können dabei in Separatorentaschen eingesteckt sein. Ein solcher Elektrodenplattenstapel
hat abwechselnd positive und negative Elektrodenplatten.
[0022] Die Zellenräume 3 sind mit flüssigen Elektrolyten, insbesondere mit Schwefelsäure
gefüllt, um zusammen mit den Elektroden 4 ein galvanisches Element zu bilden. Der
Bereich 5 stellt Elektrolyt mit erhöhter Konzentration dar.
[0023] In den Zellenräumen 3 ist mindestens ein Wandelement 6 eingebaut, das sich nach oben
über den Elektrolytspiegel 7 bei der vom Hersteller vorgegebenen Nennfüllhöhe erstreckt.
Das Wandelement 6 hat beispielsweise einen ersten, sich parallel zu einer Seitenkante
der Elektrodenplatten 4 erstreckenden Abschnitt, einen oberhalb der Elektrodenplatten
4 im Winkel, zum Beispiel quer, abgehenden horizontalen Abschnitt und einen sich daran
anschließenden senkrechten, durch den Elektrolytspiegel 7 bei Nennfüllhöhe hindurchstoßenden
Endabschnitt. Auf diese Weise wird auf der linken Seite des Zellenraums 3 ein erster
Volumenraum 8 abgegrenzt, der im oberen Bereich einen Speicherraum aufweist. Von dem
ersten Volumenraum 8 befindet sich ein zweiter Volumenraum 9 abgegrenzt durch das
Wandelement auf der rechten Seite des Zellenraums 3.
[0024] Der erste Volumenraum 8 und der zweiter Volumenraum 9 sind miteinander im unteren
Bereich kommunizierend verbunden. Hierzu kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein, dass sich das Wandelement 6 nicht vollständig bis zur schräg nach
innen zulaufenden Kante des Akkumulatorengehäuses 2 im unteren Bereich erstreckt.
Denkbar ist aber auch, dass das Wandelement 6 im unteren Bereich integral mit dem
Akkumulatorengehäuse 2 geformt ist und Öffnungen im unteren Bereich des Wandelementes
6 vorgesehen sind, durch die Elektrolyt von dem ersten Volumenraum 8 in den zweiten
Volumenraum 9 und umgekehrt strömen kann.
[0025] Wesentlich ist, dass sich das Wandelement 6 nach oben über den Elektrolytspiegel
7 mindestens soweit hinaus erstreckt, dass im Normalbetrieb keine wesentliche Elektrolytmenge
über die Oberkante des Wandelementes 6 hinüber fließt.
[0026] Zudem ist durch Öffnungen 10 im oberen Bereich der Volumenräume 8, 9 sichergestellt,
dass eine Druckausgleichsverbindung zwischen dem Volumenraum 8, 9 geschaffen wird,
so dass der Luftdruck im oberen Bereich der Volumenräume 8, 9 gleich ist.
[0027] Auf diese Weise wird ein System kommunizierender Röhren geschaffen. Kommunizierende
Röhren beziehungsweise kommunizierende Gefäße sind oben offen, aber unten miteinander
verbundene Gefäße, in denen die Flüssigkeit unabhängig von dem Volumen der miteinander
kommunizierenden Gefäße im ausgeglichenen Zustand so hoch stehen, wie es die spezifischen
Dichten vorgeben.
[0028] Figur 2 zeigt den Akkumulator 1 aus Figur 1 in zwei entgegengesetzten Kippstellungen.
In Figur 2a) ist der Akkumulator nach links gekippt, was zu unterschiedlichen Elektrolytspiegeln
7a, 7b im ersten Volumenraum 8 und zweiten Volumenraum 9 führt. Aufgrund der Differenz
d zwischen den beiden Elektrolytspiegeln 7a, 7b erfolgt ein Ausgleich in den Volumenräumen
derart, dass Elektrolyt von unten über die kommunizierende Verbindung zwischen dem
ersten und zweiten Volumenraum 8, 9 im unteren Bereich vom zweiten Volumenraum 9 in
den ersten Volumenraum 8 strömt. Dadurch wird höher konzentriertes Elektrolyt (Bereich
5) nach oben befördert und vermischt sich dort mit dem Niederkonzentrierten.
[0029] Beim Zurückkippen in die entgegengesetzte Kipplage gemäß Figur 2b) ist der Elektrolytspiegel
7a im ersten Volumenraum 8 höher als der Elektrolytspiegel 7b im zweiten Volumenraum
9. Dies führt dazu, dass das im ersten Volumenraum 8 gespeicherte Elektrolyt teilweise
über die kommunizierende Verbindung im unteren Bereich der Volumenräume 8, 9 wieder
zurück in den zweiten Volumenraum 9 fließt. Durch diese Strömung wird ein Wirbel erzeugt,
der zur Durchmischung von hochkonzentriertem (Bereich 5) und dem restlichen Elektrolyt
führt.
[0030] Die Flussrichtung im unteren Bereich der Volumenräume 8, 9 ist durch die Pfeile angedeutet.
[0031] Wesentlich ist, dass durch die Wandelemente 6 ein durch die gestrichelten Pfeile
angedeutetes Hin- und Herfließen von Elektrolyt im oberen Bereich des Elektrolytniveaus
verhindert wird.
[0032] Für das ausgenutzte Funktionsprinzip ist es weiterhin entscheiden, dass die Wandelemente
6 ausreichend hoch gezogen sind, damit keine wesentlichen Elektrolytmengen über die
Oberkante der Wandelemente von einem Volumenraum in den angrenzenden Volumenraum fließen
können. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Elektrolytfluss nur über die kommunizierende
Verbindung im unteren Bereich der Volumenräume 8, 9 erfolgt. Dies hat den Vorteil,
dass im unteren Bereich anfallende Schlamm- und Partikelreste nicht in eine Zirkulation
versetzt werden und so die Kurzschlussgefahr erhöhen könnte.
[0033] Figur 3 lässt eine Skizze des oberhalb der Elektrodenplatten 4 abgewinkelten Wandelementes
erkennen, das an dem abgewinkelten Ende einen senkrecht nach oben gehenden Abschnitt
hat. Das Wandelement 6 erstreckt sich an einer Seitenkante der Elektrodenplatten entlang
über einen wesentlichen Teil der Höhe der Elektrodenplatten 4. Ein entsprechendes
Wandelement kann auch auf der gegenüberliegenden Seite zusätzlich zu dem dargestellten
Wandelement angeordnet sein, um zwei seitliche Volumenräume von einem mittleren Volumenraum
9 abzugrenzen.
[0034] Vorteilhaft ist es, wenn sich die Wandelemente zwischen den nah voneinander beabstandeten
Seitenwänden eines Zellenraums 3 erstrecken, das heißt nicht parallel zu den Elektrodenplatten
4.
[0035] Figur 4 lässt eine andere Ausführungsform eines Wandelementes 6 erkennen, bei dem
ein Teil des Wandelementes durch die Seitenkanten der Elektrodenplatten 4 gebildet
ist. Das Wandelement hat somit nur einen oberhalb der Elektrodenplatten 4 angeordneten
horizontalen Abschnitt und einen davon abgehenden vertikalen Abschnitt, der sich nach
oben in Richtung Deckel (nicht dargestellt) des Akkumulatorengehäuses 2 erstreckt.
1. Akkumulator (1) mit einem Akkumulatorgehäuse (2), das mindestes zwei Zellräume hat,
mit mehreren Elektroden (4) und mit flüssigen Elektrolyten in jedem Zellenraum (3),
und mit jeweils mindestens einem Wandelement (6) in den Zellenräumen (3) zur Unterteilung
der Zellenräume (3) in jeweils mindestens zwei miteinander kommunizierende Volumenräume
(8, 9), wobei im unteren Bereich der Volumenräume (8, 9) eine kommunizierende Verbindung
zwischen den Volumenräumen (8, 9) für den flüssigen Elektrolyten und im oberen Bereich
der Volumenräume (8, 9) eine Druckausgleichsverbindung zwischen den Volumenräumen
(8, 9) zur Sicherstellung eines gleichen Luftdrucks in den miteinander kommunizierenden
Volumenräumen (8, 9) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wandelemente (6) mindestens so weit nach oben erstrecken, dass bei Bewegungsbeanspruchung
des Akkumulators (1) in einem ersten Schritt Elektrolyt in mindestens einen Volumenraum
(8; 9) über die kommunizierende Verbindung im unteren Bereich fließt und im zweiten
Schritt Elektrolyt wieder über die kommunizierende Verbindung im unteren Bereich aus
diesem mindestens einen Volumenraum (8, 9) abfließt, ohne dass ein Überfließen von
flüssigem Elektrolyten von einem Volumenraum zum angrenzenden Volumenraum (8, 9) über
die Oberkante der Wandelemente (6) erfolgt.
2. Akkumulator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wandelemente (6) so weit nach oben erstrecken, dass ein Überfließen von
Elektrolyt bis zu einem Winkel von mindestens 7° zwischen dem aktuellen Elektrolytspiegel
(7) und einem definierten Normalelektrolytspiegel im waagerechten Zustand verhindert
wird.
3. Akkumulator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wandelemente (6) so weit nach oben erstrecken, dass ein Überfließen von
Elektrolyt bis zu einem Winkel von mindestens 10° zwischen dem aktuellen Elektrolytspiegel
(7) und einem definierten Normalelektrolytspiegel im waagerechten Zustand verhindert
wird.
4. Akkumulator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wandelemente (6) so weit nach oben erstrecken, dass ein Überfließen von
Elektrolyt bis zu einem Winkel von mindestens 20° zwischen dem aktuellen Elektrolytspiegel
(7) und einem definierten Normalelektrolytspiegel im waagerechten Zustand verhindert
wird.
5. Akkumulator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Spalt getrennt von einer vertikalen Zellenraumwand ein Wandelement (6)
so angeordnet ist, dass sich ein vertikaler Wandabschnitt über die Höhe der im Zellenraum
aufgenommenen plattenförmigen Elektroden (4) hinaus erstreckt und ein horizontaler
Wandabschnitt oberhalb der Elektrodenplatten (4) vom vertikalen Wandabschnitt abgeht.
6. Akkumulator (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich von dem horizontalen Wandabschnitt ein weiterer vertikaler Wandabschnitt gegenüberliegend
zu den Elektroden (4) in Richtung Deckelabschluss des Zellenraums (3) erstreckt.
7. Akkumulator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenräume (8, 9) teilweise durch aneinander anliegende Seitenkanten der gestapelten
Elektrodenplatten (4) abgeteilt sind, die Teil der Wandelemente (6) bilden.
8. Akkumulator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Wandelemente (6) zwischen zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden der Zellenräume
(3) erstrecken und dicht mit diesen Seitenwänden verbunden sind.
9. Akkumulator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellenräume (3) jeweils zwei Wandelemente (6) zur Schaffung von Volumenräumen
(8, 9) in an Seitenwände angrenzenden Zellenraumabschnitten haben.
10. Akkumulator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (6) dicht mit einem angrenzenden, die Zellenräume (3) jeweils oben
abschließenden Deckelteil des Akkumulatorgehäuses (2) verbunden sind und die Druckausgleichsverbindung
über von den Volumenräumen (8, 9) durch das Deckelteil hindurchgeführte Bohrungen
erfolgt.
1. A rechargeable battery (1) comprising a rechargeable battery housing (2) which has
at least two cell areas, a plurality of electrodes (4) and liquid electrolytes in
each cell area (3) and at least one wall element (6) in the cell areas (3) in order
to subdivide the cell areas (3) into in each case at least two volume areas (8, 9)
which communicate with one another, wherein there is a communicating connection in
the lower area of the volume areas (8, 9), between the volume areas (8, 9) for the
liquid electrolyte, and there is a pressure equalizing connection in the upper area
of the volume areas (8, 9) between the volume areas (8, 9) in order to ensure that
the air pressure is the same in the volume areas (8, 9) which communicate with one
another, characterized in that the wall elements (6) extend at least so far upward that, in a first step, when a
movement load is applied to the rechargeable battery (1), electrolyte flows into at
least one volume area (8, 9) via the communicating connection in the lower area and,
in the second step, electrolyte flows away out of this at least one volume area (8,
9) again via the communicating connection in the lower area, without liquid electrolyte
overflowing from one volume area to the adjacent volume area (8, 9) over the upper
edge of the wall elements (6).
2. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that the wall elements (6) extend so far upward that electrolyte cannot overflow between
the current electrolyte level (7) and a defined normal electrolyte level in the horizontal
state, up to an angle of at least 7[deg.].
3. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that the wall elements (6) extend so far upward that electrolyte cannot overflow between
the current electrolyte level (7) and a defined normal electrolyte level in the horizontal
state, up to an angle of at least 10[deg.].
4. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that the wall elements (6) extend so far upward that electrolyte cannot overflow between
the current electrolyte level (7) and a defined normal electrolyte level in the horizontal
state, up to an angle of at least 20[deg.].
5. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that a wall element (6) is arranged separated by a gap from a vertical cell area wall
such that a vertical wall section extends over the height of the electrodes (4), which
are in the form of plates and are held in the cell area, and a horizontal wall section
originates from the vertical wall section above the electrode plates (4).
6. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 5, characterized in that a further vertical wall section extends from the horizontal wall section, opposite
the electrodes (4), in the direction of the cover closure of the cell area (3).
7. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that the volume areas (8, 9) are partially compartmentalized by side edges, which are
adjacent to one another, of the stacked electrode plates (4), which form part of the
wall elements (6).
8. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that wall elements (6) extend between two mutually opposite side walls of the cell areas
(3) and are connected in a sealed manner to these side walls.
9. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that the cell areas (3) each have two wall elements (6) in order to create volume areas
(8, 9) in cell area sections which are adjacent to side walls.
10. The rechargeable battery (1) as claimed in claim 1, characterized in that the wall elements (6) are connected in a sealed manner to an adjacent cover part
of the rechargeable battery housing (2), which in each case closes the cell areas
(3) at the top, and the pressure equalizing connection is made via holes which pass
through the cover part form the volume areas (8, 9).
1. Accumulateur (1) comprenant un boîtier d'accumulateur (2) qui possède au moins deux
espaces de cellule, comprenant plusieurs électrodes (4) et comprenant des électrolytes
liquides dans chaque espace de cellule (3), et comprenant à chaque fois au moins un
élément de paroi (6) dans les espaces de cellule (3) pour diviser les espaces de cellule
(3) respectivement en au moins deux espaces de volume (8, 9) qui communiquent ensemble,
une liaison communicante entre les espaces de volume (8, 9) pour les électrolytes
liquides étant obtenue dans la zone inférieure des espaces de volume (8, 9) et une
liaison d'équilibrage de pression entre les espaces de volume (8, 9) étant obtenue
dans la zone supérieure des espaces de volume (8, 9) en vue de garantir une pression
d'air identique dans les espaces de volume (8, 9) qui communiquent ensemble, caractérisé en ce que les éléments de paroi (6) s'étendent vers le haut au moins suffisamment loin pour
que lorsqu'un mouvement est appliqué à l'accumulateur (1), dans une première étape,
l'électrolyte dans au moins un espace de volume (8, 9) coule dans la zone inférieure
par le biais de la liaison communicante et, dans une deuxième étape, l'électrolyte
s'écoule de nouveau par le biais de la liaison communicante dans la zone inférieure
depuis cet au moins un espace de volume (8, 9) sans qu'il ne se produise un débordement
des électrolytes liquides d'un espace de volume vers l'espace de volume (8, 9) voisin
par le bord supérieur des éléments de paroi (6).
2. Accumulateur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de paroi (6) s'étendent suffisamment vers le haut pour qu'un débordement
de l'électrolyte soit empêché jusqu'à un angle d'au moins 7° entre la surface d'électrolyte
(7) actuelle et une surface d'électrolyte normale définie en position horizontale.
3. Accumulateur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de paroi (6) s'étendent suffisamment vers le haut pour qu'un débordement
de l'électrolyte soit empêché jusqu'à un angle d'au moins 10° entre la surface d'électrolyte
(7) actuelle et une surface d'électrolyte normale définie en position horizontale.
4. Accumulateur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de paroi (6) s'étendent suffisamment vers le haut pour qu'un débordement
de l'électrolyte soit empêché jusqu'à un angle d'au moins 20° entre la surface d'électrolyte
(7) actuelle et une surface d'électrolyte normale définie en position horizontale.
5. Accumulateur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de paroi (6) séparé par un interstice d'une paroi d'espace de cellule verticale
est disposé de telle sorte qu'une portion de paroi verticale s'étend au-delà de la
hauteur des électrodes (4) en forme de plaque logées dans l'espace de cellule et une
portion de paroi horizontale au-dessus des plaques d'électrode (4) se détache de la
portion de paroi verticale.
6. Accumulateur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une portion de paroi verticale supplémentaire, opposée aux électrodes (4), s'étend
à partir de la portion de paroi horizontale en direction du couvercle de fermeture
de l'espace de cellule (3).
7. Accumulateur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les espaces de volume (8, 9) sont en partie divisés par les arêtes latérales juxtaposées
des plaques d'électrode (4) empilées, lesquelles forment une partie des éléments de
paroi (6).
8. Accumulateur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de paroi (6) s'étendent entre deux parois latérales mutuellement opposées
des espaces de cellule (3) et sont reliés de manière étanche avec ces parois latérales.
9. Accumulateur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les espaces de cellule (3) possèdent respectivement deux éléments de paroi (6) pour
réaliser des espaces de volume (8, 9) dans les portions d'espace de cellule contiguës
des parois latérales.
10. Accumulateur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de paroi (6) sont reliés de manière étanche avec une partie couvercle
contiguë du boîtier d'accumulateur (2), qui ferme à chaque fois les espaces de cellule
(3) par le haut, et la liaison d'équilibrage de pression s'effectue par le biais d'orifices
provenant des espaces de volume (8, 9) et passant à travers la partie couvercle.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente